- Простые схемы электронных терморегуляторов своими руками
- Общее понятие о температурных регуляторах
- Принцип работы
- Самодельный регулятор температуры
- Простейшая схема
- Прибор для помещения
- На микросхеме LM 311
- Необходимые материалы и инструменты
- Достоинства и недостатки
- Термометр-термостат для парилки на PIC контроллере
- Регулируем температуру в сауне
Простые схемы электронных терморегуляторов своими руками
Соблюдение температурного режима является очень важным технологическим условием не только на производстве, но и в повседневной жизни. Имея столь большое значение, этот параметр должен чем-то регулироваться и контролироваться. Производят огромное количество таких приборов, имеющих множество особенностей и параметров. Но сделать терморегулятор своими руками порой куда выгоднее, нежели покупать готовый заводской аналог.
Общее понятие о температурных регуляторах
Приборы, фиксирующие и одновременно регулирующие заданное температурное значение, в большей степени встречаются на производстве. Но и в быту они также нашли своё место. Для поддержания необходимого микроклимата в доме часто используются терморегуляторы для воды. Своими руками делают такие аппараты для сушки овощей или отопления инкубатора. Где угодно может найти своё место подобная система.
В данном видео узнаем что из себя представляет регулятор температуры:
В действительности большинство терморегуляторов являются лишь частью общей схемы, которая состоит из таких составляющих:
- Датчик температуры, выполняющий замер и фиксацию, а также передачу к регулятору полученной информации. Происходит это за счёт преобразования тепловой энергии в электрические сигналы, распознаваемые прибором. В роли датчика может выступать термометр сопротивления или термопара, которые в своей конструкции имеют металл, реагирующий на изменение температуры и под её воздействием меняющий своё сопротивление.
- Аналитический блок – это и есть сам регулятор. Он принимает электронные сигналы и реагирует в зависимости от своих функций, после чего передаёт сигнал на исполнительное устройство.
- Исполнительный механизм – некое механическое или электронное устройство, которое при получении сигнала с блока ведёт себя определённым образом. К примеру, при достижении заданной температуры клапан перекроет подачу теплоносителя. И напротив, как только показания станут ниже заданных, аналитический блок даст команду на открытие клапана.
Это три основные части системы поддержания заданных температурных параметров. Хотя, помимо них, в схеме могут участвовать и другие части наподобие промежуточного реле. Но они исполняют лишь дополнительную функцию.
Принцип работы
Принцип, по которому работают все регуляторы, – это снятие физической величины (температуры), передача данных на схему блока управления, решающего, что нужно сделать в конкретном случае.
Если делать термореле, то наиболее простой вариант будет иметь механическую схему управления. Здесь с помощью резистора устанавливается определённый порог, при достижении которого будет дан сигнал на исполнительный механизм.
Чтобы получить дополнительную функциональность и возможность работы с более широким диапазоном температур, придётся встраивать контроллер. Это же поможет увеличить срок эксплуатации прибора.
На данном видео вы можете посмотреть как самостоятельно изготовить терморегулятор для электрического отопления:
Самодельный регулятор температуры
Схем для того, чтобы сделать терморегулятор самому, в действительности очень много. Всё зависит от сферы, в которой будет применяться такое изделие. Конечно, создать нечто слишком сложное и многофункциональное крайне трудно. А вот термостат, который сможет использоваться для обогревания аквариума или сушки овощей на зиму, вполне можно создать, имея минимум знаний.
Простейшая схема
Самая простая схема термореле своими руками имеет безтрансформаторный блок питания, который состоит из диодного моста с параллельно подключённым стабилитроном, стабилизирующим напряжение в пределах 14 вольт, и гасящего конденсатора. Сюда же можно при желании добавить и стабилизатор на 12 вольт.
Создание терморегулятора не требует особых усилий и денежных вложений
В основе всей схемы будет использован стабилитрон TL431, который управляется делителем, состоящим из резистора на 47 кОм, сопротивления на 10 кОм и терморезистора, выполняющего роль датчика температуры, на 10 кОм. Его сопротивление понижается с повышением температуры. Резистор и сопротивление лучше подбирать, чтобы добиться наилучшей точности срабатывания.
Сам же процесс выглядит следующим образом: когда на контакте управления микросхемой образуется напряжение больше 2,5 вольт, то она произведёт открытие, что включит реле, подавая нагрузку на исполнительный механизм.
Как изготовить терморегулятор для инкубатора своими руками, вы можете увидеть на представленном видео:
И напротив, когда напряжение станет ниже, то микросхема закроется и реле отключится.
Чтобы избежать дребезжания контактов реле, необходимо его выбирать с минимальным током удержания. И параллельно вводам нужно припаять конденсатор 470×25 В.
При использовании терморезистора NTC и микросхемы, уже бывавших в деле, предварительно стоит проверить их работоспособность и точность.
Таким образом, получается простейший прибор, регулирующий температуру. Но при правильно подобранных составляющих он превосходно работает в широком спектре применения.
Прибор для помещения
Такие терморегуляторы с датчиком температуры воздуха своими руками оптимально подходят для поддержания заданных параметров микроклимата в помещениях и ёмкостях. Он полностью способен автоматизировать процесс и управлять любым излучателем тепла начиная с горячей воды и заканчивая тэнами. При этом термовыключатель имеет отличные эксплуатационные данные. А датчик может быть как встроенным, так и выносным.
Здесь в качестве термодатчика выступает терморезистор, обозначенный на схеме R1. В делитель напряжения входят R1, R2, R3 и R6, сигнал с которого поступает на четвёртый контакт микросхемы операционного усилителя. На пятый контакт DA1 подаётся сигнал с делителя R3, R4, R7 и R8.
Сопротивления резисторов необходимо подбирать таким образом, чтобы при минимально низкой температуре замеряемой среды, когда сопротивление терморезистора максимальное, компаратор положительно насыщался.
Напряжение на выходе компаратора составляет 11,5 вольт. В это время транзистор VT1 находится в открытом положении, а реле K1 включает исполнительный или промежуточный механизм, в результате чего начинается нагрев. Температура окружающей среды в результате этого повышается, что понижает сопротивление датчика. На входе 4 микросхемы начинает повышаться напряжение и в результате превосходит напряжение на контакте 5. Вследствие этого компаратор входит в фазу отрицательного насыщения. На десятом выходе микросхемы напряжение становится приблизительно 0,7 Вольт, что является логическим нулём. В результате транзистор VT1 закрывается, а реле отключается и выключает исполнительный механизм.
На микросхеме LM 311
Такой термоконтроллер своими руками предназначен для работы с тэнами и способен поддерживать заданные параметры температуры в пределах 20-100 градусов. Это наиболее безопасный и надёжный вариант, так как в его работе применяется гальваническая развязка термодатчика и регулирующих цепей, а это полностью исключает возможность поражения электротоком.
Как и большинство подобных схем, в её основу берется мост постоянного тока, в одно плечо которого подключают компаратор, а в другое – термодатчик. Компаратор следит за рассогласованием цепи и реагирует на состояние моста, когда тот переходит точку баланса. Одновременно он же старается уравновесить мост с помощью терморезистора, изменяя его температуру. А термостабилизация может возникнуть лишь при определённом значении.
Резистором R6 задают точку, при которой должен образоваться баланс. И в зависимости от температуры среды терморезистор R8 может в этот баланс входить, что и позволяет регулировать температуру.
На видео вы можете увидеть разбор простой схемы терморегулятора:
Если заданная R6 температура ниже необходимой, то на R8 сопротивление слишком большое, что понижает ток на компараторе. Это вызовет протекание тока и открывание семистора VS1, который включит нагревательный элемент. Об этом будет сигнализировать светодиод.
По мере того как температура будет повышаться, сопротивление R8 станет снижаться. Мост будет стремиться к точке баланса. На компараторе потенциал инверсного входа плавно снижается, а на прямом – повышается. В какой-то момент ситуация меняется, и процесс происходит в обратную сторону. Таким образом, термоконтроллер своими руками будет включать или выключать исполнительный механизм в зависимости от сопротивления R8.
Если в наличии нет LM311, то её можно заменить отечественной микросхемой КР554СА301. Получается простой терморегулятор своими руками с минимальными затратами, высокой точностью и надёжностью работы.
Необходимые материалы и инструменты
Сама по себе сборка любой схемы электрорегулятора температуры не занимает много времени и сил. Но чтобы сделать термостат, необходимы минимальные знания в электронике, набор деталей согласно схеме и инструмент:
- Импульсный паяльник. Можно использовать и обычный, но с тонким жалом.
- Припой и флюс.
- Печатная плата.
- Кислота, чтобы вытравить дорожки.
Достоинства и недостатки
Даже простой терморегулятор своими руками имеет массу достоинств и положительных моментов. Говорить же о заводских многофункциональных устройствах и вовсе не приходится.
Регуляторы температуры позволяют:
- Поддерживать комфортную температуру.
- Экономить энергоресурсы.
- Не привлекать к процессу человека.
- Соблюдать технологический процесс, повышая качество.
Из недостатков можно назвать высокую стоимость заводских моделей. Конечно, самодельных приборов это не касается. А вот производственные, которые требуются при работе с жидкими, газообразными, щелочными и другими подобными средами, имеют высокую стоимость. Особенно если прибор должен иметь множество функций и возможностей.
Источник статьи: http://kaminguru.com/ustanovka/shemy-jelektronnyh-termoreguljatorov.html
Термометр-термостат для парилки на PIC контроллере
Устройство, схема которого показана на рисунке 1, предназначено для регулирования и поддержания температуры в парилке с электронагревателями.
Основа всего устройства — микроконтроллер PIC16F628A с соответствующей программой. В качестве датчика температуры применен DS18B20, способный работать до +125 градусов. Показания установленной и реальной температуры индицируется четырехразрядным семисегментным светодиодным индикатором с общим анодом.
Установка температуры производится при помощи двух кнопок SB1- и SB2+. Коммутация нагрузки осуществляется оптотиристорами ТО125-12,5-6. При помощи резистора R1 устанавливают ток через светодиоды оптронов величиной примерно 50ма. Оптотиристоры установлены на самодельных радиаторах, согнутых из полоски алюминия и имеющих площадь около 100см 2 . В качестве сетевого трансформатора можно применить любой, обеспечивающий на выходе вторичной обмотки напряжение не менее 6В при токе нагрузки — 100ма.
Для таких устройств я обычно применяю ТВК от старых телевизоров. На рисунке 2 показана схема мощного ключа, способного коммутировать мощность порядка 15квт. На рисунках 3 и 4 показаны схемы управления нагрузкой в случае использования трехфазной первичной сети.
На фото показана работа устройства на плате для проверки программ.
Схему в формате sPlan7 и рисунки печатных плат в формате Sprint Layout 5.0, а также коды программы можно
Источник статьи: http://www.kondratev-v.ru/termometry-termostaty/termometr-termostat-dlya-parilki-na-pic-kontrollere.html
Регулируем температуру в сауне
Ставь лайк! Делись с друзьями, потому что дальше будет интереснее! Понравилась статья? Ставь палец вверх и будешь видеть наши новости чаще!
Традиционно используемые в банях и саунах термометры имеют ряд недостатков, цифровой термометр BM8037 отлично подходит по характеристикам.
Для комфортного принятия банной процедуры нужно поддерживать необходимый температурный режим в парильном отделении. Контроль температуры в сауне (бане) имеет некоторые особенности. В их числе высокая температура и повышенная влажность в русской бане, в финской сауне при сухом паре в парилке поддерживается ещё более высокая температура. Традиционно используемые в банях и саунах термометры имеют ряд недостатков, в числе которых необходимость расположения термометра в месте измерения температуры, ограниченный и неудобный обзор. Что особенно неудобно для контроля температуры в парилке.
Этих недостатков лишены цифровые термометры, имеющие более широкие возможности и улучшенные технические характеристики. Цифровой термометр устанавливается в любом удобном для наблюдения месте, а температурные датчики в местах измерения.
Судя по характеристикам, отлично подходит для использования в сауне цифровой термометр BM8037 (аналоги MP8030R , MP8030hot ) производства МАСТЕР КИТ. Термометр позволяет измерять температуру от -55 до + 125 С при точности измерения – 0,5 С и позволяет подключить до 16 датчиков. Внешний вид устройства показан на фото 1.
После анализа характеристик термометра я решил приобрести его для использования в бане.
Температурные датчики решил установить в парной (фото 2), душевой (фото 3), комнате отдыха (фото 4) и один датчик через форточку вывести на улицу, а сам термометр повесить в комнате отдыха. Для отопления бани и печи-каменки используются электрические тены, позволяющие регулировать температуру.
Как сказано в инструкции, для электропитания термометра можно применять любой блок питания с выходным напряжением от 7 до 12 вольт. Я решил использовать стандартный сетевой адаптер с выходным напряжением 9 вольт. Для подключения датчиков в магазине электротоваров приобрел необходимое количество трехжильного кабеля. Как указано в инструкции датчики можно подключать одним из двух способов: звездой либо в линию. Решил использовать для подключения схему типа звезда. Так как в моем случае более удобно подвести отдельный кабель к каждому датчику, чем протягивать один для всех датчиков через все помещения. Для прокладки кабеля к местам установки датчиков по стенам парилки и душевой закрепил пластиковый короб.
Самая ответственная операция – распайка датчиков (фото 5).
Перед распайкой на залуженные концы проводов кабеля желательно надеть отрезки пластиковой трубки, с тем, чтобы не изолировать выводы изолентой. После распайки датчика надвигаем эти трубки на выводы датчика. На корпус термодатчика и места пайки надевается термоусадочная трубка, для защиты от влаги (фото 6).
Если необходимо измерять температуру воды, для этого нужно выполнить дополнительную изоляцию датчика от влаги эпоксидной смолой. Для чего окунуть датчик в раствор эпоксидной смолы. Дать смоле подсохнуть и окунуть ещё один раз или несколько раз. Все провода от датчиков подводятся к термометру, соединяются друг с другом и распаиваются к штекеру NP-107 (из комплекта термометра).
Далее провода укладываются в короба (фото 7), датчики закрепляются скобой к деревянной обшивке сауны (фото 8). К термометру подключаются штекеры питания и датчиков.
И с чувством удовлетворения от успешно выполненной работы можно наблюдать ее результаты, удобно расположившись за столиком в комнате отдыха. В бане установлены электрические нагреватели, включая и выключая которые можно установить желаемую температуру, о достижении которой укажет табло электронного термометра.
Для постоянного отображения на индикаторе текущей температуры лишь одного из подключенных датчиков, необходимо в момент индикации температуры данного датчика кратковременно нажать обе кнопки. Чтобы вернуться в основной режим следует кратковременно нажать одну кнопку К2.
Прибор имеет энергонезависимую память, информация в которой не стирается после отключения питания устройства. В энергонезависимой памяти сохраняются максимальные и минимальные значения температур, регистрируемые каждым датчиком во время работы термометра. Любое время можно просмотреть значения этих температур. Для этого необходимо нажать и удерживать кнопку К2 в течение нескольких секунд. Для обратного переключения в режим индикации текущих температур необходимо еще раз, теперь, кратковременно, нажать кнопку К2. Для сброса статистики максимальных и минимальных зарегистрированных температур нужно нажать кнопку К1.
Работа термометра мне очень понравилась: каждые две-три секунды меняются показания – видна температура и в парилке, и в предбаннике, и в душевой, и в комнате отдыха, и на улице.
Устройство очень практично, просто и надежно в применении. Советую и Вам!
Делись с друзьями, подписывайся на наш канал Мастер Кит DIY и жми лайк, чтобы не пропустить новые публикации.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/masterkit/reguliruem-temperaturu-v-saune-5b163172a936f406b75364c4